सिद्ध कीजिए कि अवकल समीकरण $(x-y) dy - (x+y) dx = 0$ एक समघातीय (homogeneous) समीकरण है और इसका हल ज्ञात कीजिए।

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
$(x-y) dy - (x+y) dx = 0$
$\Rightarrow \frac{dy}{dx} = \frac{x+y}{x-y}$
माना $F(x, y) = \frac{x+y}{x-y}$.
$\therefore F(\lambda x, \lambda y) = \frac{\lambda x + \lambda y}{\lambda x - \lambda y} = \frac{x+y}{x-y} = \lambda^{0} F(x, y)$.
अतः,दिया गया अवकल समीकरण एक समघातीय समीकरण है। इसे हल करने के लिए,हम $y = vx$ प्रतिस्थापन का उपयोग करते हैं।
$\Rightarrow \frac{dy}{dx} = v + x \frac{dv}{dx}$.
$y$ और $\frac{dy}{dx}$ के मान समीकरण में रखने पर:
$v + x \frac{dv}{dx} = \frac{x + vx}{x - vx} = \frac{1+v}{1-v}$.
$x \frac{dv}{dx} = \frac{1+v}{1-v} - v = \frac{1+v - v(1-v)}{1-v} = \frac{1+v^2}{1-v}$.
$\Rightarrow \frac{1-v}{1+v^2} dv = \frac{dx}{x}$.
दोनों पक्षों का समाकलन करने पर:
$\int \frac{1}{1+v^2} dv - \int \frac{v}{1+v^2} dv = \int \frac{1}{x} dx$.
$\tan^{-1}(v) - \frac{1}{2} \log(1+v^2) = \log|x| + C$.
$v = \frac{y}{x}$ रखने पर:
$\tan^{-1}\left(\frac{y}{x}\right) - \frac{1}{2} \log\left(1 + \frac{y^2}{x^2}\right) = \log|x| + C$.
$\tan^{-1}\left(\frac{y}{x}\right) - \frac{1}{2} \log\left(\frac{x^2+y^2}{x^2}\right) = \log|x| + C$.
$\tan^{-1}\left(\frac{y}{x}\right) - \frac{1}{2} [\log(x^2+y^2) - \log(x^2)] = \log|x| + C$.
$\tan^{-1}\left(\frac{y}{x}\right) - \frac{1}{2} \log(x^2+y^2) + \log|x| = \log|x| + C$.
$\tan^{-1}\left(\frac{y}{x}\right) = \frac{1}{2} \log(x^2+y^2) + C$.

Explore More

Similar Questions

$5 \ cm$ किनारे वाले एक घन को सभी फलकों पर रंगा जाता है और फिर इसे इकाई आयतन के समान घनों में काटा जाता है। एक छोटा घन यादृच्छिक रूप से चुना जाता है और यह पाया जाता है कि उसका कम से कम एक फलक रंगा हुआ है। तो इस बात की प्रायिकता क्या है कि उसके $2$ और फलक भी रंगे हुए हैं?

मान लीजिए कि $A$ और $B$ दो स्वतंत्र घटनाएँ हैं। यदि $P(A) = \frac{1}{5}$ और $P(A \cup B) = \frac{7}{10}$ है,तो $P(\overline{B})$ का मान क्या होगा?

निम्नलिखित में से कौन सा एक समघातीय अवकल समीकरण है?

निम्नलिखित में से कौन सा समघातीय (homogeneous) फलन नहीं है?

अवकल समीकरण $(x \,dy-y \,dx) y\, \sin \left(\frac{y}{x}\right)=(y \,dx+x\, dy) x\, \cos \left(\frac{y}{x}\right)$ को हल कीजिए।

Difficult
View Solution

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo